Titulo Estágio
Optimizing Reach Stacker Loading and Unloading Operations in Rail Terminals to Minimize Empty Movements
Áreas de especialidade
Sistemas Inteligentes
Sistemas de Informação
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
Esta proposta integra-se na agenda NEXUS que pretende realizar a transformação digital e energética dos portos nacionais (https://www.apsinesalgarve.pt/en/news/2023/nexus-agenda-meets-the-challenges-of-energy-and-digital-transition-of-the-sines-logistic-corridor/). Envolvendo a Universidade de Coimbra e outras 34 entidades, esta agenda que tem como principal stakeholder o Porto de Sines terá um impacto relevante nos transportes internacionais marítimos e terrestres.
A transformação digital de portos é uma das linhas de investigação NEXUS com participação do DEI/FCTUC e o tema em que se enquadra esta proposta de tese. O/a candidato/a terá a oportunidade de tomar contato com um projeto inovador, com participação de grandes empresas de informática, envolvendo vários alunos do DEI.
Neste tipo de terminais intermodais, os equipamentos “reach stacker” (empilhadores pesados) desempenham um papel crucial na movimentação de contentores entre os vagões ferroviários e o parque de contentores. No entanto, os movimentos vazios (i.e., as deslocações sem carga) representam uma fonte significativa de ineficiência operacional, com consequências negativas no consumo de energia, desgaste do equipamento e consequentemente nos custos operacionais.
A maioria dos estudos recentes (e.g., [1], [2]) têm deixado de fora a optimização da carga e descarga simultânea de contentores de forma a minimizar as viagens vazias feitas pelos reach stackers.
[1] Rahman, M. M., Jahin, M. A., Islam, M. S., & Mridha, M. F. (2024). Optimizing Container Loading and Unloading through Dual-Cycling and Dockyard Rehandle Reduction Using a Hybrid Genetic Algorithm. arXiv preprint arXiv:2406.08534.
[2] Giulianetti, A., & Sciomachen, A. (2024). Priority rules for handling containers to improve energy consumption and terminal efficiency. Maritime Economics & Logistics, 1-24.
Objetivo
O objetivo principal desta proposta é desenvolver uma estratégia abrangente para otimizar as operações de reach stackers em terminais ferroviários, por forma a minimizar o número de movimentos vazios e também a distância final percorrida num processo de carga e descarga de comboio.
Pretende-se também desenvolver um protótipo que incorpore um módulo de visualização que permita uma interação mais simples com os utilizadores.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
O plano de trabalhos previsto para o semestre 1 é o seguinte:
Setembro - Outubro
Estudar a documentação do projecto de forma a solidificar conhecimento sobre o problema e o seu contexto.
Realizar uma revisão da literatura sobre técnicas de otimização da movimentação de contentores, estratégias operacionais com reach stackers, e modelos de simulação de operações em terminais multimodais.
Outubro - Novembro
Realizar testes iniciais com os algoritmos identificados na revisão da literatura, usando conjuntos de dados já fornecidos pela Fordesi (parceiro tecnológico do projeto NEXUS para este produto).
Novembro - Dezembro
Realizar a formulação correta do problema e também a definição de requisitos para um sistema de gestão inteligente de carga e descarga simultânia de contentores em terminais multimodais, com base no conhecimento adquirido e nos resultados dos testes iniciais.
Identificar a melhor abordagem para a resolução deste problema.
Escrever o relatório intermédio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
O plano de trabalhos previsto para o semestre 2 é o seguinte:
Fevereiro - Março
Implementar a abordagem selecionada utilizando ferramentas de software apropriadas.
Realizar experiências para testar vários cenários com vista à redução de movimentos vazios e minimização da distância total.
Avaliar e refinar o modelo.
Abril - Maio
Desenvolver o módulo de visualização para uma interação mais simples com os utilizadores.
Junho
Escrita da tese (novos capítulos e melhoria com base no feedback da defesa intermédia).
Escrita de um artigo científico descrevendo a solução idealizada.
Condições
O trabalho será integrado num projeto do DEI, empresas de referência na área de soluções informáticas para logística e entidades de investigação tecnológica. O/A aluno/a será integrado/a no grupo de Sistemas Inteligentes ou Sistemas de Informação, tendo acesso à sala de investigadores e aos recursos necessários à elaboração do projeto.
Este trabalho será orientado por:
- Prof. Jacinto Estima
- Prof. Alberto Cardoso
Orientador
Jacinto Estima; Alberto Cardoso
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